RU2783002C1 - Method for magnetic resonance imaging of the prostate gland in patients with metal structures of the hip joint - Google Patents
Method for magnetic resonance imaging of the prostate gland in patients with metal structures of the hip joint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783002C1 RU2783002C1 RU2021119471A RU2021119471A RU2783002C1 RU 2783002 C1 RU2783002 C1 RU 2783002C1 RU 2021119471 A RU2021119471 A RU 2021119471A RU 2021119471 A RU2021119471 A RU 2021119471A RU 2783002 C1 RU2783002 C1 RU 2783002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- implant
- prostate gland
- sequences
- protocol
- scanning
- Prior art date
Links
- 210000002307 Prostate Anatomy 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 5
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 25
- 210000001624 Hip Anatomy 0.000 claims abstract description 18
- 229920002574 CR-39 Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 6
- 210000000577 Adipose Tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002075 inversion recovery Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims abstract description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 5
- 230000001965 increased Effects 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002597 diffusion-weighted imaging Methods 0.000 description 11
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 208000009883 Joint Disease Diseases 0.000 description 2
- 210000003127 Knee Anatomy 0.000 description 2
- 210000000496 Pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 2
- 201000008482 osteoarthritis Diseases 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 1
- 206010014522 Embolism venous Diseases 0.000 description 1
- 210000004907 Glands Anatomy 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000004043 Venous Thromboembolism Diseases 0.000 description 1
- 229960001138 acetylsalicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral Effects 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000003211 malignant Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 230000000069 prophylaxis Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой диагностике.The invention relates to medicine, namely to radiology.
Рак предстательной железы является одной из основных причин заболеваемости и смертности среди мужчин во всем мире. Это заболевание чаще встречается у мужчин старшего возраста, чем у молодых [Brunese L. et al. Formal methods for prostate cancer Gleason score and treatment prediction using radiomic biomarkers // Magn. Reson. Imaging. Elsevier, 2020. Vol. 66, №April 2019. P. 165-175].Prostate cancer is one of the leading causes of morbidity and mortality among men worldwide. This disease is more common in older men than in young [Brunese L. et al. Formal methods for prostate cancer Gleason score and treatment prediction using radiomic biomarkers // Magn. Reson. Imaging. Elsevier, 2020. Vol. 66, No. April 2019. P. 165-175].
Средний возраст пациентов составляет 63 года [Matharu G.S. et al. Clinical Effectiveness and Safety of Aspirin for Venous Thromboembolism Prophylaxis After Total Hip and Knee Replacement A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Clinical Trials Supplemental content CME Quiz at jamanetwork.com/learning and CME Questions page 476 // JAMA Intern Med. 2020. Vol. 180, №3. P. 376-384].The average age of patients is 63 years [Matharu G.S. et al. Clinical Effectiveness and Safety of Aspirin for Venous Thromboembolism Prophylaxis After Total Hip and Knee Replacement A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Clinical Trials Supplemental content CME Quiz at jamanetwork.com/learning and CME Questions page 476 // JAMA Intern Med. 2020 Vol. 180, no. 3. P. 376-384].
Тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава (Total hip replacement -THR) является одной из самых распространенных хирургических процедур в мире, в частности, в рамках лечения терминальной стадии артроза тазобедренного сустава et al Choice of implant combinations in total hip replacement: systematic review and network meta-analysis // BMJ. 2017]. Возрастная группа пациентов с конечной стадией артроза совпадает с группой пациентов с РПЖ. В совокупности это является проблемой в качественной визуализации и диагностике. Ожидается, что к 2030 году число процедур по эндопротезированию крупных суставов удвоится, что делает эту проблему еще более серьезной [Kurtz S. et al. Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030 // J. Bone Jt. Surg. - Ser. A. 2007. Vol. 89, №4. p. 780-785].Total hip replacement (THR) is one of the most common surgical procedures in the world, in particular in the treatment of end-stage arthrosis of the hip joint. et al Choice of implant combinations in total hip replacement: systematic review and network meta-analysis // BMJ. 2017]. The age group of patients with end-stage arthrosis coincides with the group of patients with prostate cancer. Taken together, this is a problem in high-quality imaging and diagnostics. The number of large joint replacement procedures is expected to double by 2030, making this problem even more serious [Kurtz S. et al. Projections of primary and revision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to 2030 // J. Bone Jt. Surg. - Ser. A. 2007. Vol. 89, no. 4. p. 780-785].
Из уровня техники известны следующие аналоги заявляемого технического решения:The following analogues of the proposed technical solution are known from the prior art:
Мультипараметрическая магнитно-резонансная томография (МРТ) предстательной железы является надежным инструментом для выявления клинически значимого рака предстательной железы (РПЖ), благодаря чему МРТ заняла важное место в рутинной клинической практике. В частности, диффузионно-взвешенные изображения (diffusion-weighted imaging - DWI) коррелируют с уровнем злокачественности опухоли по шкале Глисона. DWI являются незаменимой последовательностью для оценки простаты, в особенности периферической зоны, в которой находится до 80% клинически значимого РПЖ [Tang L., Zhou X.J. Diffusion MRI of cancer: From low to high revalues // Reson. Imaging. 2019. Vol.49, №1. P. 23-40].Multiparametric magnetic resonance imaging (MRI) of the prostate is a reliable tool for detecting clinically significant prostate cancer (PCa), making MRI an important part of routine clinical practice. In particular, diffusion-weighted imaging (DWI) correlates with tumor grade according to the Gleason scale. DWI are an indispensable sequence for assessing the prostate, especially the peripheral zone, which contains up to 80% of clinically significant prostate cancer [Tang L., Zhou XJ Diffusion MRI of cancer: From low to high revalues // Reson. Imaging. 2019. Vol. 49, No. 1. P. 23-40].
DWI и T2 ВИ (Т2 - взвешенное изображение) являются основными импульсными последовательностями оценки предстательной железы, в том числе по PI-RADS (Prostate Imaging and Reporting and Data System), где DWI играет ключевую роль в оценке периферической зоны, являющейся наиболее частой локализацией клинически значимого рака [Padhani A.R. et al. Prostate Imaging-Reporting and Data System Steering Committee: PI-RADS v2 Status Update and Future Directions // Eur. Urol. 2019. Vol. 75, №3].DWI and T2 WI (T2 - weighted image) are the main impulse sequences for assessing the prostate gland, including PI-RADS (Prostate Imaging and Reporting and Data System), where DWI plays a key role in assessing the peripheral zone, which is the most common localization clinically. significant cancer [Padhani A.R. et al. Prostate Imaging-Reporting and Data System Steering Committee: PI-RADS v2 Status Update and Future Directions // Eur. Urol. 2019 Vol. 75, no. 3].
Наиболее близким аналогом заявляемого способа, который можно рассматривать как прототип, являются рекомендации Американского колледжа радиологии (American College of Radiology - ACR), предлагающие регламент MP-сканирования и пятиуровневую классификацию результатов исследования PI-RADS. Протокол MP-исследования включает Т2 ВИ в сагиттальной, а также корональной или/и аксиальной плоскостях. Т1-взвешенные изображения (Т1 ВИ) выполняются в аксиальной плоскости, с подавлением сигнала от жировой ткани или без. DWI и ADC карты (Apparent diffusion coefficient maps - карты измеряемого коэффициента диффузии) планируются в аксиальной плоскости сканирования. Т1 с контрастным усилением также выполняется, [PI-RADSv2.1 // ACR - ESUR - AdMeTech 2019 - (https://www.acr.org/-/media/ACR/Files/RADS/PI-RADS/PIRADS-V2-1.pdf)]. Недостатком при этом является высокая чувствительность последовательности DWI к неоднородности магнитного поля и, как следствие, образование выраженных искажений (артефактов) от тазобедренных имплантов на изображениях. Данные артефакты делают невозможной оценку состояния ПЖ по результатам МРТ [Caglic I., Barrett Т. Optimising prostate mpMRI: prepare for success // Clin. Radiol. The Royal College of Radiologists, 2019. Vol. 74, №11. P. 831-840].The closest analogue of the proposed method, which can be considered as a prototype, are the recommendations of the American College of Radiology (American College of Radiology - ACR), offering MP-scan regulations and a five-level classification of PI-RADS study results. The MP study protocol includes T2 WI in the sagittal and coronal and/or axial planes. T1-weighted images (T1 WI) are performed in the axial plane, with or without fat suppression. DWI and ADC maps (Apparent diffusion coefficient maps - maps of the measured diffusion coefficient) are planned in the axial scanning plane. T1 with contrast enhancement is also performed, [PI-RADSv2.1 // ACR - ESUR - AdMeTech 2019 - (https://www.acr.org/-/media/ACR/Files/RADS/PI-RADS/PIRADS-V2 -1.pdf)]. The disadvantage in this case is the high sensitivity of the DWI sequence to the inhomogeneity of the magnetic field and, as a result, the formation of pronounced distortions (artifacts) from hip implants in the images. These artifacts make it impossible to assess the condition of the pancreas according to the results of MRI [Caglic I., Barrett T. Optimizing prostate mpMRI: prepare for success // Clin. Radiol. The Royal College of Radiologists, 2019. Vol. 74, no. 11. P. 831-840].
Для снижения площади и выраженности артефактов используют различные методы коррекции, включающие ручные подходы и готовые программные решения, в том числе при МРТ предстательной железы [Brendle С. et al. Diffusion-weighted imaging in the assessment of prostate cancer: Comparison of zoomed imaging and conventional technique // Eur. J. Radiol. Elsevier Ireland Ltd, 2016. Vol. 85, №5. P. 893-900; Czarniecki M. et al. Role of PROPELLER-DWI of the prostate in reducing distortion and artefact from total hip replacement metalwork // Eur. J. Radiol. Elsevier, 2018. Vol.102, №March. P. 213-219; Hargreaves B.A. et al. Metal-induced artifacts in MRJ // Am. J. Roentgenol. American Roentgen Ray Society, 2011. Vol. 197, №3. p. 547-555]. Однако, помимо визуального искажения, наличие импланта может приводить к снижению точности измерения ADC. Если присутствие металла влияет на данные интенсивности сигнала на DWI и ADC картах, врач интерпретирует некорректные сигнальные характеристики. В таком случае это приведет к неточности в диагностике, неоправданным инвазивным методам, затратам и дискомфорту пациента. Кроме того, настройка протокола сканирования часто занимает значительное количество времени. В результате пациент будет вынужден долго находится в томографе, график приема сбивается, что крайне неудобно как для пациента, так и для сотрудников отделения лучевой диагностики.To reduce the area and severity of artifacts, various methods of correction are used, including manual approaches and ready-made software solutions, including MRI of the prostate gland [Brendle C. et al. Diffusion-weighted imaging in the assessment of prostate cancer: Comparison of zoomed imaging and conventional technique // Eur. J. Radiol. Elsevier Ireland Ltd, 2016. Vol. 85, no. 5. P. 893-900; Czarniecki M. et al. Role of PROPELLER-DWI of the prostate in reducing distortion and artefact from total hip replacement metalwork // Eur. J. Radiol. Elsevier, 2018. Vol.102, No. March. P. 213-219; Hargreaves B.A. et al. Metal-induced artifacts in MRJ // Am. J. Roentgenol. American Roentgen Ray Society, 2011. Vol. 197, no. 3. p. 547-555]. However, in addition to visual distortion, the presence of an implant can lead to a decrease in the accuracy of the ADC measurement. If the presence of metal affects the signal strength data on the DWI and ADC maps, the clinician interprets the signal characteristics as incorrect. In this case, this will lead to inaccuracies in diagnosis, unjustified invasive methods, costs and patient discomfort. In addition, setting up a scan protocol often takes a significant amount of time. As a result, the patient will be forced to stay in the tomograph for a long time, the appointment schedule will be disrupted, which is extremely inconvenient for both the patient and the staff of the radiology department.
Таким образом, основные недостатки прототипа состоят в том, что из-за высокой чувствительности последовательности DWI к неоднородности магнитного поля образуются выраженные искажения (артефакты) от тазобедренных имплантов на изображениях, что делает невозможной оценку состояния ПЖ по результатам МРТThus, the main disadvantages of the prototype are that due to the high sensitivity of the DWI sequence to the inhomogeneity of the magnetic field, pronounced distortions (artifacts) from hip implants are formed on the images, which makes it impossible to assess the state of the pancreas based on MRI results.
Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, состоит в разработке единого стандарта диагностики пациентов с эндопротезами тазобедренных суставов на магнитно-резонансном томографе, в том числе с контрастным усилением, для оценки предстательной железы.The technical problem solved by the claimed invention is to develop a single standard for diagnosing patients with hip replacements on magnetic resonance imaging, including with contrast enhancement, to assess the prostate gland.
Достигаемым техническим результатом является универсальный (применимый на любом MP-томографе) алгоритм настройки специализированного протокола исследования предстательной железы, позволяющего снизить артефакты от тазобедренных имплантов, наилучшим образом визуализировать предстательную железу, парапростатическую клетчатку, выявить изменения злокачественного и доброкачественного характера, позволяя тем самым выбрать наиболее оптимальную тактику оперативного и консервативного лечения, значительно повысить эффективность лечения и избежать тяжелых последствий.The achieved technical result is a universal (applicable on any MP tomograph) algorithm for setting up a specialized prostate examination protocol, which allows to reduce artifacts from hip implants, to visualize the prostate gland, paraprostatic tissue in the best possible way, to identify malignant and benign changes, thereby allowing you to choose the most optimal tactics of surgical and conservative treatment, significantly increase the effectiveness of treatment and avoid serious consequences.
Заявляемый метод представляет оптимальный диагностический алгоритм настройки протокола, проведения исследования и диагностики пациентов с эндопротезами тазобедренных суставов.The proposed method represents an optimal diagnostic algorithm for setting up the protocol, conducting research and diagnosing patients with hip joint endoprostheses.
Отличительными признаками заявляемого технического решения, которые позволяют решить поставленную техническую задачу, являются следующие:Distinctive features of the proposed technical solution, which allow solving the set technical problem, are the following:
- применение фантома, имитирующего предстательную железу и артефакты от импланта для настройки параметров протокола сканирования;- the use of a phantom that simulates the prostate gland and artifacts from the implant to configure the parameters of the scanning protocol;
- применение технологии DIXON для получения постконтрастных Т1 ВИ.- application of DIXON technology for obtaining post-contrast T1 WI.
Исследование пациентов с тазобедренными имплантами с целью оценки состояния предстательной железы проводится на МРТ с индукцией поля 1.5 и 3 Тл (преимущество отдается томографам 1.5 Тл, но допустимо 3 Тл, если это не противоречит требованиям, указанным в паспорте имплантируемого медицинского изделия).The study of patients with hip implants in order to assess the state of the prostate gland is carried out on MRI with a field induction of 1.5 and 3 T (preference is given to tomographs of 1.5 T, but 3 T is acceptable, if this does not contradict the requirements specified in the passport of the implanted medical device).
В протокол включаются следующие импульсные последовательности (подробнее представлены ниже в Таблице 1):The following pulse sequences are included in the protocol (details are presented below in Table 1):
- Т2 WI- T2 WI
- Т1 WI- T1 WI
- DWI- DWI
- ADC-ADC
- T1 DIXON WI с контрастным усилением- T1 DIXON WI with contrast enhancement
Для настройки протокола применяется фантом (тест-объект), имитирующий пациента и содержащий:To set up the protocol, a phantom (test object) is used that imitates a patient and contains:
- модель предстательной железы, обеспечивающую сигнальные характеристики центральной и периферической зон, а также, опухоли, адекватные естественным- a prostate model that provides signal characteristics of the central and peripheral zones, as well as tumors that are adequate to natural
- тазобедренный имплант для обеспечения неоднородности магнитного поля.- hip implant to ensure the heterogeneity of the magnetic field.
С целью обеспечения необходимого качества визуализации, параметры импульсных последовательностей настраиваются таким образом, чтобы артефакт от импланта не перекрывал модель предстательной железы, а ее габаритные размеры и количественные характеристики изображения (среднее значение интенсивности сигнала в области, среднеквадратическое отклонение сигнала в области) не отличались от таковых для фантома без импланта более чем на 5%. При невозможности достижения требуемого соответствия среднего значения сигнала в области, следует ввести поправочный коэффициент для конкретного аппарата и протокола.In order to ensure the required quality of visualization, the parameters of the pulse sequences are adjusted in such a way that the artifact from the implant does not overlap the prostate model, and its overall dimensions and quantitative characteristics of the image (average value of the signal intensity in the region, standard deviation of the signal in the region) do not differ from those for a phantom without an implant by more than 5%. If it is impossible to achieve the required compliance of the average value of the signal in the area, a correction factor for a specific device and protocol should be entered.
Для настройки импульсных последовательностей используются следующие подходы:The following approaches are used to tune pulse sequences:
- преимущественное использование последовательностей спинового эха (SE)- preferential use of spin echo (SE) sequences
- преимущественное использование импульсных последовательностей с подавлением сигнала от жировой ткани путем короткого времени инверсии-восстановления (STIR)- Predominant use of pulse sequences with signal suppression from adipose tissue by short inversion-recovery time (STIR)
- повышение разрешения (увеличение РЕ no wrap, phase oversampling, частоты усреднений - avengers, NEX, NAQ)- increased resolution (increased PE no wrap, phase oversampling, averaging frequencies - avengers, NEX, NAQ)
- увеличение кратности параллельного сбора данных- increasing the multiplicity of parallel data collection
- уменьшение значения echo space- Decrease echo space value
- выбор меньшей толщины срезов- choice of thinner slices
- уменьшение FOV до размеров, не превышающих габариты предстательной железы более чем на 10-15%- reduction of FOV to a size not exceeding the dimensions of the prostate gland by more than 10-15%
- максимальное расширение полосы пропускания приемника (bandwidth)- maximum extension of the receiver bandwidth (bandwidth)
Кроме того, чтобы получить постконтрастные Т1 ВИ с подавлением сигнала от жировой ткани необходимо использование импульсных последовательностей на основе технологии DIXON (T1 DIXON АХ dynamic СЕ). Это является важным условием для получения качественных изображений, регистрации должного сигнала контрастного усиления и оптимального подавления сигнала от жировой ткани вблизи неоднородностей магнитного поля.In addition, to obtain post-contrast T1 WI with suppression of the signal from adipose tissue, it is necessary to use pulse sequences based on DIXON technology (T1 DIXON AX dynamic CE). This is an important condition for obtaining high-quality images, recording the proper contrast enhancement signal, and optimal suppression of the signal from adipose tissue near magnetic field inhomogeneities.
При поступлении пациента с тазобедренным имплантом на МРТ применяется следующая последовательность действий:When a patient with a hip implant is admitted for MRI, the following sequence of actions is applied:
- проверка MP-совместимости импланта по паспорту изделия или заключению лечащего врача- checking the MP-compatibility of the implant according to the product passport or the conclusion of the attending physician
- укладка пациента (в положении лежа на спине, нижняя часть туловища должна быть покрыта радиочастотной катушкой)- positioning the patient (in the supine position, the lower part of the torso must be covered by the RF coil)
- выбирается ранее настроенный протокол- previously configured protocol is selected
- сканирование пациента проводится на свободном дыхании- scanning of the patient is carried out on free breathing
- в процессе сканирования контролируется состояние пациента посредством системы аудио- и видеосвязи- during the scanning process, the patient's condition is monitored by means of an audio and video communication system
- при недостаточном качестве визуализации корректируются параметры импульсной последовательности, принимая во внимание вероятное снижение отношения сигнал/шум- in case of insufficient visualization quality, the parameters of the pulse sequence are corrected, taking into account the probable decrease in the signal-to-noise ratio
- повторное сканирование (равно как и длительное сканирование в случае необходимости превышения ограничения производителя на общее время исследования) проводится не ранее чем через 15 минут с целью снижения риска чрезмерного нагрева импланта, если иное не указано в паспорте на имплант- re-scanning (as well as long-term scanning if it is necessary to exceed the manufacturer's limit for the total examination time) is carried out no earlier than 15 minutes in order to reduce the risk of excessive heating of the implant, unless otherwise indicated in the passport for the implant
Описание исследование проводиться врачом-рентгенологом в соответствии со стандартом репортирования PI-RADS, с указанием локализации металлоконструкции [PI-RADSv2.1 // ACR - ESUR - AdMeTech 2019 - (https://ww.acr.org/-/media/ACR/Files/RADS/PI-RADS/PIRADS-V2-Description The study is carried out by a radiologist in accordance with the PI-RADS reporting standard, indicating the location of the hardware [PI-RADSv2.1 // ACR - ESUR - AdMeTech 2019 - (https://ww.acr.org/-/media/ACR /Files/RADS/PI-RADS/PIRADS-V2-
В Таблице 1. Представлен пример значений параметров импульсных последовательностей протокола для визуализации предстательной железы пациентов с тазобедренными имплантамиTable 1. An example of the values of the parameters of the pulse sequences of the protocol for imaging the prostate of patients with hip implants.
На Фиг. 1. представлены MP-изображения предстательной железы пациента с металлоконструкциями, полученные с использованием модифицированного протокола сканирования, причем пациенту было проведено двустороннее тотальное эндопротезирование тазобедренных суставов (слева - Т2 ВИ, корональная плоскость сканирования, справа - DWI аксиальная плоскость сканирования).On FIG. Figure 1 shows MP images of the prostate gland of a patient with metal structures, obtained using a modified scanning protocol, and the patient underwent bilateral total hip arthroplasty (on the left - T2 WI, coronal scanning plane, on the right - DWI axial scanning plane).
Описанный способ был реализован на аппаратах с индукцией магнитного поля 3 Тл. Поверх фантома была установлена и закреплена радиочастотная body катушка. Модель предстательной железы представляет собой цилиндр размерами (45×56 мм), распечатанный на 3д-принтере методом селективного лазерного спекания. Он имеет внутри себя вставки для имитации центральной зоны и опухоли. С целью имитации ограниченной диффузии модель была заполнена водным раствором поливинилпирролидона (ПВП) в концентрациях 40, 30 и 20% (центральная, периферическая зоны и «опухоль» соответственно). Данные значения соответствуют значениям ADC=1000 мм2/сек, 1250 мм2/сек и 1500 мм2/сек соответственно. Рядом с моделью железы в фантоме был помещен имплант для тотального эндопротезирования тазобедренного сустава из титанового сплава с целью получения на изображениях геометрических и иных искаженийThe described method was implemented on devices with a magnetic field induction of 3 T. A radiofrequency body coil was installed and fixed on top of the phantom. The prostate model is a cylinder (45×56 mm) printed on a 3D printer by selective laser sintering. It has inserts inside to simulate the central zone and the tumor. In order to simulate limited diffusion, the model was filled with an aqueous solution of polyvinylpyrrolidone (PVP) at concentrations of 40, 30 and 20% (central, peripheral zones and "tumor", respectively). These values correspond to ADC=1000 mm2/s, 1250 mm2/s and 1500 mm2/s respectively. An implant for total hip arthroplasty made of a titanium alloy was placed next to the gland model in the phantom in order to obtain geometric and other distortions in the images.
Для настройки импульсных последовательностей подходы к снижению артефактов будут варьироваться и зависеть от ряда факторов (производителя томографа, индукции магнитного поля, модели и др). Подбор оптимального протокола сканирования разрабатывается в индивидуальном для каждого отделения порядке. При помощи фантома сформированы протоколы с параметрами сканирования, представленные в Таблицах 2, 3, 4.For tuning pulse sequences, approaches to reducing artifacts will vary and depend on a number of factors (manufacturer of the tomograph, magnetic field induction, model, etc.). The selection of the optimal scanning protocol is developed individually for each department. With the help of a phantom, protocols with scanning parameters are generated, presented in Tables 2, 3, 4.
Claims (16)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783002C1 true RU2783002C1 (en) | 2022-11-08 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2405480C2 (en) * | 2009-01-11 | 2010-12-10 | Татьяна Юрьевна Малышева | Method of modelling stabilising metal constructions in operations on spine |
RU2628369C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-08-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ЦИТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) | Method of multispiral computer tomography of slowly consolidated distraction regenerates of long bones of limbs |
RU190308U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-06-25 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Phantom device for evaluating the effectiveness of algorithms and methods for suppressing artifacts from metal structures during computed tomography |
RU2714082C1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-02-11 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Diagnostic technique for gunshot wounds of the spinal column using magnetic resonance and x-ray computed tomography |
RU2720161C2 (en) * | 2015-10-16 | 2020-04-24 | Эмтензор Гмбх | Electromagnetic tomography with identification of interference patterns |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2405480C2 (en) * | 2009-01-11 | 2010-12-10 | Татьяна Юрьевна Малышева | Method of modelling stabilising metal constructions in operations on spine |
RU2720161C2 (en) * | 2015-10-16 | 2020-04-24 | Эмтензор Гмбх | Electromagnetic tomography with identification of interference patterns |
RU2628369C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-08-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ЦИТО им. Н.Н. Приорова" Минздрава России) | Method of multispiral computer tomography of slowly consolidated distraction regenerates of long bones of limbs |
RU190308U1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-06-25 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Phantom device for evaluating the effectiveness of algorithms and methods for suppressing artifacts from metal structures during computed tomography |
RU2714082C1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-02-11 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Diagnostic technique for gunshot wounds of the spinal column using magnetic resonance and x-ray computed tomography |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Engels et al. | Multiparametric magnetic resonance imaging for the detection of clinically significant prostate cancer: what urologists need to know. Part 1: acquisition | |
Sutter et al. | Reduction of metal artifacts in patients with total hip arthroplasty with slice-encoding metal artifact correction and view-angle tilting MR imaging | |
Shetty et al. | Evaluation of high-resolution CT and MR cisternography in the diagnosis of cerebrospinal fluid fistula. | |
Vargas et al. | Approaches for the optimization of MR protocols in clinical hybrid PET/MRI studies | |
Cha et al. | Reducing metallic artifacts in postoperative spinal imaging: usefulness of IDEAL contrast-enhanced T1-and T2-weighted MR imaging—phantom and clinical studies | |
Mulcahey et al. | Diffusion tensor imaging in pediatric spinal cord injury: preliminary examination of reliability and clinical correlation | |
Zhou et al. | Diffusion tensor imaging of forearm nerves in humans | |
Liebl et al. | In vitro assessment of knee MRI in the presence of metal implants comparing MAVRIC‐SL and conventional fast spin echo sequences at 1.5 and 3 T field strength | |
Bae et al. | Three-dimensional magnetic resonance imaging of velopharyngeal structures | |
US6334066B1 (en) | Method for monitoring growth disorder therapy | |
KR20180044421A (en) | Systems and methods for medical imaging of patients with medical implants for use in orthodontic surgery planning | |
Koff et al. | Clinical implementation of MRI of joint arthroplasty | |
Wimmer et al. | MRI metal artifact reduction sequence for auditory implants: first results with a transcutaneous bone conduction implant | |
Wade et al. | Diffusion tensor imaging for diagnosing root avulsions in traumatic adult brachial plexus injuries: a proof-of-concept study | |
Lee et al. | Fat-suppressed MR imaging of the spine for metal artifact reduction at 3T: comparison of STIR and slice encoding for metal artifact correction fat-suppressed T2-weighted images | |
Boehm et al. | Preconditioned water‐fat total field inversion: application to spine quantitative susceptibility mapping | |
RU2783002C1 (en) | Method for magnetic resonance imaging of the prostate gland in patients with metal structures of the hip joint | |
Block et al. | Improving the robustness of clinical T1-weighted MRI using radial VIBE | |
Derlatka-Kochel et al. | Assessment of vocal fold mobility using dynamic magnetic resonance imaging and ultrasound in healthy volunteers | |
Rockall et al. | MR imaging of the adnexa: Technique and imaging acquisition | |
Pownder et al. | Magnetic resonance imaging of an equine fracture model containing stainless steel metal implants | |
Isaieva et al. | Feasibility of online non‐rigid motion correction for high‐resolution supine breast MRI | |
Patel et al. | Cranial vault imaging for pediatric head trauma using a radial VIBE MRI sequence | |
Nanjappa et al. | Magnetic resonance elastography of the liver: best practices | |
Trò et al. | Diffusion Kurtosis Imaging of the neonatal Spinal Cord: design and application of the first processing pipeline implemented in Spinal Cord Toolbox |